缩略图

基于后张法预应力的高速公路桥梁混凝土施工技术

作者

李乾 朱远锁 张伟

山东鲁中公路建设有限公司 山东淄博 255086

   

引言

后张法预应力施工技术在高速公路桥梁建设中的应用是提升工程质量和安全不可或缺的因素。为了推动这一技术的不断发展,相关人员须持续积累经验,勇于探索,迎接建设过程中种种挑战,从而为高速公路桥梁建设提供更加稳固的技术支持,保证其安全高效地运转。

1 后张法预应力施工技术的应用优势

其承载性能卓越。利用后张法预应力施工技术对混凝土梁预压,从而提升高速公路桥梁的极限荷载,使其能够承受较大的荷载。因为后张法预应力施工技术在混凝土构件承受外部荷载之前,预先对高强度钢筋或钢绞线进行张拉并锚固于混凝土中,从而产生压应力。这种预应力有效抵消了混凝土受拉区的拉应力,优化了混凝土的受力特性,降低了应力和变形,进而提升了高速公路桥梁的承载性能和延长了服役寿命。

抗变形能力强。预应力钢筋混凝土结构是由众多独立预制构件组合而成,这些单元之间通过焊接、销钉及设置后张预应力钢筋等连接方式,极大地增强了整个结构的抗形变特性。

2 基于后张法预应力的高速公路桥梁混凝土施工技术的应用要点

2.1 支架搭设与模板安装

为确保高速公路桥梁工程的顺利实施,施工前,应进行临时支架的搭设,根据要求,采用临时支墩作为设计核心,辅助满堂支架与贝雷梁,建造工程支撑体系,完成基本方案的设计后,参照工程图纸,确定临时支墩的位置和高度。挖设支墩基础坑,安装支墩的钢筋骨架,并浇筑混凝土或安装钢构件,等待混凝土凝固或钢构件安装完成后,将贝雷梁按设计长度进行拼装,在临时支墩上安装贝雷梁,确保梁片之间的连接紧密、牢固。在此基础上,使用支撑杆、斜拉杆和横拉杆等进行支撑体系的固定。完成临时支撑后,进行模板安装。在安装底部模板之前,要考虑到托架的保留拱度的设定,确保模板在承受荷载后能保持平整。在梁侧模的安装中,利用盘扣型托架提供侧向支承,并利用对拉螺杆对其加强,保证边模的稳定与安全。梁体桥台端底模板支承采用工字形钢梁、木楔,并通过对拉杆螺钉、木楔等措施增强结构的承载力。内模支承为横架支承,其支承在底模的顶部,并且对拉螺杆对其进行加强,支承处的下方设置垫块,顶部的钢板直接将其支承在横梁上,以此增强整个结构的稳定性,减小横梁的弯曲。内模采用木模组装成型,为了避免胀模,在内模上增加了横向连接的支座,提高内模的稳定性。

2.2 预应力管道定位与固定

为确保预应力高效传递与结构精准受力,预应力管道定位需遵循施工图纸坐标,采用定位钢筋进行稳固、加固,而且定位钢筋与箱梁腹板箍筋采用点焊连接的方式,有效强化管道的稳固性,并预防错位与下垂问题出现。面对管道与钢筋的潜在冲突,应坚守管道位置不变的原则,灵活调整钢筋布局,确保两者和谐共存。此外,浇筑前的波纹管密封性检查同样不可或缺,以防混凝土侵入导致管道堵塞。施工过程中,对预应力钢束及管道的任何非必要触碰均应严格禁止,以维护其预设形态与受力特性。

2.3 混凝土浇筑

混凝土浇筑时,在混凝土初凝之前,应采取覆盖措施,防止雨水、杂物等进入,保证混凝土的质量。在浇筑过程中,应加强振捣工作,确保振捣质量。由于高速公路桥梁结构复杂,可以采用双侧对称浇筑的方式进行施工。另外,由于混凝土浇筑会受到温度影响,所以在浇筑过程中应该选择合理的时间。在混凝土浇筑完成后要采取有效措施对其进行养护工作,这样可以有效地防止裂缝发生和发展。混凝土在浇筑完成后应立即进行保湿养护工作。养护过程中要注意将养护时间控制在 14d 以上,使混凝土的强度增长速度得到控制。

2.4 预应力张拉施工环节

根据预应力筋的规格、张拉力大小,选择合适量程与精度的张拉千斤顶、油泵等设备。张拉设备需定期校准,校准周期一般不超过半年,采用压力试验机等标准设备进行校验,保证预应力施加的准确性。另外,张拉顺序依据设计要求,通常采用分批、分段对称张拉,防止因张拉顺序不当导致梁板侧弯、扭曲等变形。并且明确张拉控制力,根据预应力筋的弹性模量、截面积等参数,结合设计张拉力,精确计算伸长值,作为张拉过程中的重要控制指标。张拉过程中,利用应力应变传感器实时监测预应力筋的应力、应变变化,当发现伸长值偏差超过理论值时,立即停止张拉,分析原因,并采取相应措施调整,同时采取防断丝、滑丝措施,确保张拉过程顺利进行。

2.5 钢筋绑扎和孔道安装

钢筋的绑扎必须按照设计图进行,保证钢筋的型号、数量、位置及方位都满足设计的需要。在绑扎时,要使用专门的绑扎工具及工艺,以保证绑扎牢固,不松散。在施工过程中,要特别注意加强节点的处理,以防止节点处产生较弱的结点或应力集中。在施工过程中,要按照预应力筋的布设及张拉的需要来确定孔的位置。为了保证预应力筋在孔道中的自由滑移与张拉,孔道的材质必须选择抗蚀耐磨的材料。孔道施工时,要对孔道直径、位置及倾角进行严格控制,防止孔道歪斜或阻塞,造成预应力筋不能顺畅通过或张拉。另外,孔道两端也要有合适的封闭措施,以避免孔道中的杂物对预应力筋的张拉、锚固产生不利影响。

2.6 封锚

在封锚前,需对锚具及预应力筋的端部进行全面检查,并清理掉表面的油污、灰尘等,为封锚提供清洁的作业环境。然后,根据设计要求,准备好封锚所需的材料,如混凝土、水泥浆、防水涂料等,并确保材料质量合格,满足施工要求。封锚施工时,在锚具及预应力筋的端部涂刷防水涂料,形成一层防水层。涂刷时应均匀、无遗漏,确保防水涂料能够完全覆盖锚具及预应力筋的端部。对于凸出式锚具,可采用浇筑混凝土的方式进行封闭。先在锚具外表面设置模板,然后浇筑微膨胀细石混凝土或普通混凝土,直至完全包裹锚具。封锚完成后,应对封锚部位进行外观检查,确保无裂缝、孔洞、漏浆等缺陷。对于采用混凝土封闭的锚具,应进行强度检测,确保混凝土强度达到设计要求。

结束语

后张法预应力施工技术的应用,能够提高高速公路桥梁的整体承载能力和耐久性、延长运营使用时间并降低工程造价。因此,针对高速公路桥梁工程中后张法预应力施工技术展现研究,应充分考虑工程地质条件、技术标准,明确主要材料与预应力工艺,从而增强高速公路桥梁结构承载能力,改善受力性能,增强耐久性。

参考文献

[1] 蔡梦贤,詹俊垚. 预应力混凝土桥梁合龙顶推施工控制技术研究[J].交通科技与管理,2023,4(19):86-88.

[2] 母泽建楠 . 后张法预应力混凝土桥梁施工技术研究 [J]. 交通世界,2024(21):115-117.

[3] 李川云. 预应力智能张拉施工技术在桥梁工程中的应用要点分析[J].交通科技与管理,2024,5(16):58-60.

[4] 唐源懋 . 预应力混凝土斜拉桥施工技术要点研究 [J]. 工程建设与设计,2024(15):209-211.

[5] 纪德敏 . 公路桥梁施工中预应力箱梁施工技术研究 [J]. 运输经理世界,2024(24):78-80.